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本文首先从简单分析电气制动的基本原理，引入由铜损耗得到的电气制动力矩的数学模型。接着，着重分析了电气制动力矩的控制理论。
然后，基于上文的理论分析，本文设计了一套基于PLC控制的水轮机电气制动系统。针对该系统的制动力矩，本文开发了制动力矩基于PLC的PID控制的控制单元；针对该系统的开关元件逻辑操作，本文在详细分析了操作逻辑的基础上设计了基于PLC控制的电气制动操作逻辑的控制单元。
仿真研究部分，针对制动力矩基于PID控制的可行性，本文进行了仿真研究并开发了仿真系统；针对基于PLC控制的电气制动逻辑操作的控制单元，本文进行了水轮机电气制动逻辑操作的可视仿真研究。